Частотные преобразователи Delta Electronics Inc. серии VFD-F и VFD-B., Мариуполь

системы управления насосными агрегатами Delta Electronics Inc. на базе преобразователей частоты серии VFD-F и VFD-B.

Применение преобразователей частоты в водоснабжении

1. Автоматическое регулирование давления скважинных насосов на станциях первого подъема для обеспечения постоянного давления в трубопроводе потребителя. Применяется при отсутствии станции второго подъема. Эффективно заменяет системы с водонапорными башнями системы Рожновского, обеспечивая меньшую стоимость монтажа и низкие эксплуатационные расходы.
2. Регулирование частоты вращения насосов на станциях второго и третьего подъема для обеспечения постоянного давления в трубопроводе потребителя. Также обеспечивает плавный пуск и останов, оптимальную очередность работы насосов. Позволяет добиться снижения расхода воды и времени работы скважинных насосов.
   В напорный коллектор на выходе насосного агрегата устанавливается датчик давления. Плавное регулирование частоты и высокая точность поддержания давления в сетях водоснабжения позволяет экономить электроэнергию (от 30 до 60%), ведет к экономии перекачиваемой воды, исключает гидроудары (существенно увеличивается срок службы трубопроводов и запорной арматуры), позволяет осуществлять пуск агрегатов на номинальных токах (увеличивает срок службы электродвигателей и коммутационной аппаратуры), обеспечивает автоматическое снижение давления в ночном режиме (дополнительное энергосбережение).
   При принятии решения о целесообразности внедрения ЧРП следует учитывать, что кроме экономического эффекта от экономии электроэнергии применение ЧРП дополнительно обеспечивает следующее:
   • снижается износ запорной арматуры, т. к. большую часть времени задвижки полностью открыты;
   • большую часть времени насосы работают при пониженных давлениях, что снижает утечки в системе водоснабжения;
   • снижается износ коммутационной аппаратуры, т. к. ее переключения происходят при отсутствии тока;
   • снижается износ подшипников двигателя и насоса, а также крыльчатки за счет плавного изменения числа оборотов, отсутствия больших пусковых токов;
   • уменьшается опасность аварий за счет исключения гидравлических ударов;
   • обеспечивается одновременная защита двигателя от токов короткого замыкания, замыкания на землю, токов перегрузки, однофазного режима, недопустимых перенапряжений;
   • снижается уровень шума, что особенно важно при расположении насосов вблизи жилых или служебных помещений;
   • упрощается дальнейшая комплексная автоматизация объектов системы водоснабжения.
   Особый экономический эффект от использования преобразователей частоты дает применение частотного регулирования на объектах, обеспечивающих транспортировку жидкостей. До сих пор самым распространенным способом регулирования производительности таких объектов является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня абсолютно доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение, например, рабочее колесо насосного агрегата или вентилятора. Перспективность частотного регулирования наглядно видна из приведенного ниже рисунка.

Пример ориентировочного расчета окупаемости ПЧ.
Давайте с Вами вместе оценим величину экономического эффекта от применения преобразователя частоты на насосном агрегате мощностью 75 кВт. Величина экономии электроэнергии при внедрении преобразователей частоты может составлять от 15 до 50%. В среднем по опыту установки нами более 600 преобразователей эта величина при установке на насосах колеблется в районе 35-45%. Для расчетов возьмем минимальную величину возможной экономии — 35%.
Таким образом, для насосного агрегата мощностью 75 кВт и работающего, к примеру, 9 месяцев в год, величина экономии электроэнергии за 1 год составит:
Е (1 год, кВтч) = 75 кВт 35% / 100 24 часа 30 дней 9 месяцев = 170 100 кВтч
В денежном выражении при стоимости 1 кВтч = 58,46 коп. с НДС. Величина экономии составит:
Е (1 год, грн. ) = 170 100 кВтч 58,46 коп. / 100 = 99440,46 грн.
Стоимость преобразователя частоты серии VFD-F на 75 кВт составляет 3910.42 Euro с НДС (или 41724,82 грн. с НДС). Таким образом, срок окупаемости в этом случае составляет 41724,82 / 99440.46 12 = 5,03 месяца.
Автоматизированная станция управления насосами на базе
специализированного преобразователя частоты VFD-F
Особенностью систем водо- теплоснабжения зданий, районов и т. п. является неравномер-ность потребления воды в течение суток, недели или сезона. Основной задачей системы водо- теплоснабжением является поддержание оптимального давления в магистрали разбора.
Простейшая система – не имеющая никаких устройств регулирования давления, обеспечивает поддержание постоянного объема подачи воды, что приводит к существенному снижения давления в часы «пик» или увеличению давления в магистрали во время снижения расхода воды, при этом увеличиваются потери воды на пути к потребителю и увеличивается вероятность разрывов трубопровода.
Системы с водонапорными башнями, поддерживающими давление, являются устаревшими и уступают по технико-экономическим показателям современным системам. Наиболее распространенными в Украине системами являются системы с регулированием расхода задвижками на выходе насоса. Такие системы имеют недостатки, главным из которых, является неэкономный расход электроэнергии и ресурса электронасосов.
Актуальность экономии электроэнергии и технический прогресс обуславливают интерес к современным решениям автоматизации систем водо- теплоснабжения.
Регулирование подачи воды позволяет получить экономию электроэнергии, а также экономию воды и тепла, ресурса электронасоса. Исключение прямых пусков двигателя позволяет снизить пусковые токи в 5-6 раз, избежать гидравлических и механических ударов и избыточного давления в магистрали, увеличить срок службы двигателя, насосов и трубопроводов.
Современные автоматизированные станции управления насосами предусматривают безаварийную работу насосной станции без участия человека и включают в себя сами насосы (как правило, от 2 до 4), датчики давления и шкаф управления. Шкаф управления состоит из силовых коммутационных аппаратов, частотного преобразователя и панели оператора, на которой отражаются текущее состояние работы насосов, давление на выходе насосной магистрали, а также зарегистрированные сбои в работе системы (если таковые случались) и их причины. С помощью панели оператора можно задавать требуемое давление, выводить насосы из работы (на время ремонта или профилактики), менять различные коэффициенты регулирования и корректировать алгоритм работы станции.
Одним из производителей в преобразователей частоты является компания Delta Electronics Inc. Недавно она выпустила новую серию преобразователей частоты VFD-F и VFD-В, специально предназначенной для работы в составе насосной станции на напряжение 380 В (0,75 – 220 кВт).